Een HF-Wattmeter tevens staande golf meter
Onderstaande Watt-meter is in feite een staande golf meter, die in Watt is gecalibreerd. Het aangewezen vermogen klopt wanneer de meter in een niet reactieve belasting werkt. Het grote voordeel van deze meter tegen de gebruikelijke staande golf meters is, dat de Watt-meter niet frequentie afhankelijk is. Het vermogen op de banden tussen 3 en 30 MHz wordt dan ook correct aangewezen.
Het zal duidelijk zijn, dat een dergelijke Watt-meter een bijzonder handig middel is om het afgegeven vermogen van ooze zender te controleren. Tevens kan de SGV direkt worden afgelezen. In figuur 1 zien we het schema, dat werd ontleend aan QST, december 1969.
De werking
De werking is als volgt. We sluiten de zender aan bij J1 en een dummy-load (52 of 75 Ohm naar verkiezing) bij J2. Tussen J1 en J2 is een enkele draad gespannen, die door cen B30 *) ringkern is gestoken. De ringkern bevat 35 windingen.
De stroom die door de draad vloeit induceert een spanning in de spoel T1, die op zijn beurt een geringe stroom veroorzaakt in R1 en R2. De spanning die over RI en R2 staan, hebben gelijke amplituden maar zijn 1800 graden uit fase t. o. v. de gemeenschappelijke aarde. Deze spanningen zijn dus respectievelijk in en uit fase net de stroom in de geleider tussen J1 en J2.
Tussen deze geleider en de gemeenschappelijke aarde zijn de capacitieve spanningsdelers C1/C3 en C2/C4 aangebracht, teneinde gelijke spanningsamplituden te verkrijgen die in fase zijn met de spanningen in de geleider J1-52. Deze capacitieve delers worden zo ingesteld, dat de spanningen op de knooppunten gelijk zijn aan de spanningsval over de weerstanden R1 en R2. (Deze situatie is alleen te bereiken indien de be-lasting zuiver Ohms is met gelijke impedantie aan de coaxiale voedingskabel.)
Onder deze condities vertegenwoordigen de door Cr1 en Cr2 gelijkgerichte spanningen in het ene geval de vector-som en in het andere geval het vector-verschil van de door de geleiderstroom geinduceerde spanningen. Afhankelijk van de weerstand waarop de brug is afgeregeld is de som in verhouding tot de heengaande component van de lopende golf en is het verschil in verhouding tot de gereflecteerde component.
Schema
Cr1, Cr2: diodes geschikt voor kleine spanningen
C3, C4: 330 pF mica *) temp. coEfficient 0
R3, R4: 5 kOhm
R5, R6: 25 kOhm
RFC1, RFC2: 500 µA - eenlaags -smoorspoeltjes
S1: Dubbelpolige schakelaar
S2: enkelvoudige schakelaar
T1: B30 ringkern *) met 35 windingen 0, 3 mm emailledraad.
*) Door DL2AL werd dit apparaat ook met de kleine ringkemtjes H20 en H32 geprobeerd. Hiermede werden eveneens goede resultaten geboekt indien C3, C4 in 470 pF werden gewijzigd.
TABEL, afgeleid van de formule:
% gereflecteerd vermogen = 
Bij 100 W "heen" is de SGV bij "terug":
| Watts | SGV |
|---|---|
| 36 | 4 |
| 25 | 3 |
| 10,9 | 2 |
| 7,8 | 1,8 |
| 5,3 | 1,6 |
| 4,0 | 1,5 |
| 2,8 | 1,4 |
| 1,7 | 1,3 |
| 0,83 | 1,2 |
| 0,23 | 1,1 |
| 0,06 | 1,05 |
De opbouw
Wil het geheel goed werken dan moet de opbouw symmetrisch geschieden. Tussen de J1 en J2 Amphenol chassisdelen S0239 is de koper-ader van een RG8U coaxkabel geplaatst. In het mid-den is de vinyl kern er om heen gelaten. Dit wordt nog opgevuld met de plastic buitenmantel totdat de met draad omwikkelde B30 ringkern er strak omheen past. Het geheel wordt met lijm vastgezet.
Tussen de twee chassisdelen is een U-aluminium Boot geplaatst met een lengte van 10 cm. De doorvoergaten voor Cl en C2 zitten op 2,5 cm vanaf de buitenkant.
In het midden zijn in de Brie wanden uitsparingen gezaagd om de B30 ringkern erin te laten zakken. Alle onderdelen zijn op een stukje gaatjes pertinax geplaatst waarin eerst pinnetjes werden gestoken.
Dit pertinaxplaatje is middels een hoeksteuntje kort tegen het U -aluminium profiel gemonteerd. De foto's kunnen verdere bouwaanwijzingen geven.
De afregeling en de ijking
Voor de afregeling en de ijking zijn enkele hulpmiddelen 19,odig: een HF-stroommeter en een 52 of 75 Ohm dummy-load. Met de formule P = 1I .R en de HF-stroommeter kan het vermogen worden bepaald. Ook kan van een andere HF-geijkte Wattmeter worden uitgegaan.
Het instrument heeft twee bereiken, b.v. 100 W en 500 W. Dit kan overigens geheel naar eigen behoefte worden afgeregeld, b.v. 50 W en 100 W. De instelpotmeters R3 en R4 zijn voor het eerste, de instelpotmeters R5 en R6 voor het tweede bereik. De zender wordt aan J1 verbonden en de dummy-load aan J2. Plaats S2 in de "heen" stand en S1 op 100 W. Met de zender wordt 100 W afgegeven, te meten d. m. v. de HF-stroommeter of een geijkte Watt-meter. Met R4 wordt de meter op een voile schaal afgeregeld. Hierna S2 omschakelen naar "terug".
R3 wordt met behulp van een draadje kortgesloten of in de kortsluitstand gedraaid. Met C2 wordt hierna de meter op nul geregeld.
Verwissel nu de zender en dummy-load van plaats. Verplaats R3 uit de kortsluitstand naar ongeveer de 100 W stand (vergelijk met R4!). Plaats een kortsluitdraadje over R4 en regel de meter met C1 op nul af. Hiermee is het instrument voor alle frequenties voor de gegeven impedantie geijkt.
Hierna wordt de vermogensschaal en SGV-schaal afgeregeld.
Verwijder het kortsluitdraadje over R4. Nu de meter als volgt ijken:
Voer uit de zender 36 W toe en regel R3 op voile schaal af. Dit is SGV (staande golf verhouding) 4. Voorts kunnen zo alle tussenstanden volgens de tabel worden ingetekend. Bij de 100 W "been" stand kan in de "terug" stand de SGV direkt worden afgelezen.
Tot slot wil ik mijn dank betuigen aan Wim, PAoBM, voor de van hem ontvangen bouwadviezen, waardoor mij is gebleken, dat indien zo wordt nagebouwd als boven beschreven, het geheel betrouwbaar werkt. Op de foto links ziet u het door PAoBM ge - bouwde exemplaar. Op de rechter foto ziet u het exemplaar dat door mij is gebouwd met een B30 ringkern.
PA0VER, John Verheij.